Catabolismo dos Lípidos (1)

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Catabolismo dos Lípidos
Maria da Glória Esquível
2014
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Hidrólise dos Triacilgliceróis e 
Metabolismo do Glicerol
Acção sequencial das Lipases
Di-hidroxi acetona-fosfato é um intermediário da glicólise
Hidrólise dos Triglicéridos
pela acção das Lipases
do pâncreas
No intestino – Quilomicra:
conjunto de lipo proteínas
com ácidos gordos de cadeia longa
Hidrólise enzimática
“chylomicrons”
A beta oxidação dos ácidos gordos é uma importante fonte de energia para a produção de ATP
na mitocôndria através da entrada de acetil-coA no ciclo de Krebs e na cadeia transportadora 
de electrões . Na beta oxidação forma-se o poder redutor, FADH2 e NADH, que leva á formação 
de ATP
Corpos cetónicos são formados por um processo chamado cetogénese que ocorre quando a 
acumulação de acetil-coA excede a sua capacidade de ser oxidada ou usada na síntese de ácidos gordos.
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Luísa Louro, Miguel Mourato, ISA-Química Geral e Bioquímica - Metabolismo
Metabolismo dos Lípidos
Catabolismo dos ácidos gordos: 
activação dos ácidos gordos 
activação dos ácidos gordos
β-oxidação
Hidrólise 
enzimática 
dos 
triglicéridos
ácidos 
gordos
formação do 
acil-CoA
Enzima: 
Acilcoenzima A-sintetase
R−C═O|
OH
Ácido gordo Acil-CoA
R−C═O|
S-CoA
(Co-A-SH)
R-COOH + ATP + CoA ↔↔↔↔ R-CO-CoA + AMP + 2Pi
transporte através da 
membrana interna
(O grupo acilo forma-se normalmente um ácido carboxílico, 
por eliminação de um grupo hidroxilo).
Transporte dos ácidos gordos através da membrana da mitocôndria.
transporte do acil-CoA através da membrana interna por meio de uma translocase (CACT) 
CPT (Carnitine Palmitoyl Transferase ) system is composed of two proteins, CPTI (Outer Membrane Carnitine
Palmitoyl Transferase) and CPTII (Carnitine Palmitoyl Transferase-II), which, together with the CACT 
(Carnitine-Acylcarnitine Translocase), are involved in the transport of fatty acids into the mitochondrial matrix 
for Beta-Oxidation.
1- O grupo acil do acil-coA no citosol é 
transferido para a carnitina libertando-
se a CoA para a pool do citosol 
2-A acil-carnitina é 
transportada para a matrix
da mitocôndria por um 
sistema transportador 
(translocase)
3- O grupo acil é então transferido para a acetil-CoA
existente na pool da mitocôndria
Por último o produto 
carnitina é 
transportado para o 
citosol por meio da 
translocase
Transport of fatty acyl CoA into mitochondria
fatty acyl-CoA + carnitine acylcarnitine + CoA
translocase
fatty acyl-CoA + carnitine acylcarnitine + CoA
Mito matrix
Carnitine 
acyltransferase I
Carnitine 
acyltransferase II
Malonyl CoA
(a carnitina provem do animo-ácido lisina ou
Metionina)
β-Oxidação dos ácidos gordos
Oxidação β dos ácidos gordos
Activação no
citosol
β oxidação na
mitocôndria
15Luísa Louro, Miguel Mourato, ISA- Química Geral e Bioquímica - Metabolismo
Metabolismo dos Lípidos
Reacções 
da 
β-oxidação:
oxidação
FAD FADH2
R−CH2− CH2−CH2−C−S−CoA
ααααββββ
acil-CoA
||
O
hidratação
H2O
(α,β-trans-desidroacil-CoA)
1
2
Acil-CoA-
desidrogenase
Enoil-CoA-hidratase
R−CH2−CH═CH−C−S−CoA
ααααββββ
||
Oenoil-CoA
L-β-hidroxiacil-CoA-desidrogenase
+
ββββ-cetoacil-CoA
R−CH2−CH−CH−C−S−CoA|
OH
|
H
L-β-hidroxiacil-CoA
||
O
R−CH2−C−CH2−C−S−CoA||
O
||
O
oxidação
NADH + H+ NAD+
3
tiólise
CoA
4
β-cetotiolase
R−CH2−C−S−CoA||
O
acil-CoA (com C-2)
CH3−C−S−CoA||
O
acetil-CoA (C2)
cetogénese
ciclo de Krebs
biossíntese dos lípidos
(tiolase)
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Metabolismo dos Lípidos
Reacções da β-oxidação: 
1ª 2ª e 3ª reacções: de oxidação, hidratação e oxidação
� há a formação de 1 FADH2 e 
1 NADH
As três primeiras etapas deste processo são parecidas às que existem no 
Ciclo do ácido cítrico (Ciclo de Krebs):
Sucinato + FAD → Fumarato + FADH2
Fumarato + H2O → L-malato
L-malato + NAD+→ oxaloacetato + NADH +H+
NA β- oxidação:
Acil-CoA + FAD → Enoil-CoA + FADH2
Enoil-CoA + H2O → Hidroxiacil-CoA
Hidroxiacil-CoA + NAD+→ β-Cetoacil-CoA+ NADH +H+
Metabolismo dos Lípidos
+
ββββ-cetoacil-CoA
R−CH2−C−CH2−C−S−CoA||
O
||
O
tiólise
CoA4
β-cetotiolase
R−CH2−C−S−CoA||
O
acil-CoA (com C-2)
CH3−C−S−CoA||
O
acetil-CoA (C2)
(tiolase)
Reacções da β-oxidação: 
4ª reacção: - tiólise
� há formação de um grupo
acil-CoA com menos 2C que o 
inicial (4ª reacção)
� há a formação de acetil-CoA
(4ª reacção)
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Luísa Louro, Miguel Mourato, , ISA, Química 
Geral e Bioquímica - Metabolismo
Metabolismo dos Lípidos
β-oxidação dos 
ácidos gordos: 
activação
Hélice de Lynen:
(representação da β-
oxidação em que cada
espira da hélice
corresponde a um
encurtamento de 2
átomos de carbono no
ácido gordo, libertados
na forma de acetil-CoA).
Última reacção:
1 butiril-CoA produz 2 
acetil-CoA
Peroxide is a toxic biproduct
Hélice de Lynen
β-oxidação
Degradação dos lípidos das 
SEMENTES
peroxissomas
Metabolismo dos Lípidos
� grupo acil-CoA
� acetil-CoA
� FADH2
� NADH
Destino dos produtos da β-oxidação: 
Produtos: Destinos:
� cetogénese (corpos cetónicos)
� ciclo de Krebs ⇒⇒⇒⇒ energia
� biossíntese dos lípidos
Em cada sequência da β-oxidação:
Respiração celular
Ciclo do ácido cítrico (Ciclo de Krebs)
Cadeia transportadora de electrões e 
fosforilação oxidativa
Balanço energético = 10 ATPs
3NADH – 3x2,5
1FADH2 – 1x1,5
1ATP 
Metabolismo dos Lípidos
- formam-se 4 ATP por
cada volta da hélice
- formam-se 10 ATP por
cada acetil-CoA (2C)
- consome-se 2 ATP na
activação do acil-CoA
Balanço energético da β-oxidação: 
- por reoxidação do FADH2 e do NADH 
formados, na cadeia mitocondrial de 
transporte de electrões
- por oxidação do acetil-CoA formado 
e que entra no ciclo de Krebs
Cálculo do total de ATP formado:
(nºC/2) x 10 + (nº voltas x 4)* - 2**
Ex: Ácido palmítico (C16:0): 
(8x10)+(7x4)-2 = 106 ATP
*Em que o nº de voltas = nº C/2 – 1
**-2, na reacção de activação forma-se AMP, o qual requer a energia 2ATP 
para ser reconvertido a ATP
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A função primária da β-oxidação dos ácidos gordos é a produção de energia metabólica.
A oxidação do seu principal produto, o acetil-CoA, no ciclo do ácido cítrico, gera NADH e FADH2
que, juntamente com os que são formados na β-oxidação, podem ser oxidados na cadeia
mitocondrial de transporte de electrões, com formação de grande quantidade de ATP.
A oxidação completa de uma só molécula de ácido palmítico (16:0), por exemplo, via β-
oxidação e ciclo do ácido cítrico, envolve o funcionamento de 7 ciclos sucessivos da β-
oxidação e conduz à formação líquida de 106 moléculas de ATP.
O carbono dos ácidos gordos é totalmente convertido em acetil-CoA na β-oxidação e libertado
sob a forma de CO2 no ciclo do ácido cítrico. Contudo, a β-oxidação dos ácidos gordos produz,
também, uma quantidade considerável de água (130 moléculas de água, no exemplo do ácido
palmítico).
Esta água, denominada “água metabólica”, constitui uma fonte importante de água para alguns
animais do deserto e para as orcas (que não bebem a água do mar). Um exemplo clássico é o
camelo, cuja bossa é essencialmente um depósito de gordura. O catabolismo destes ácidos
gordos fornece a água e a energia metabólica necessários em períodos durante os quais não há
água para beber.
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ββββ-oxidação de
ácidos gordos saturados:
ββββ-oxidação de
ácidos gordos insaturados:
isomerases
Ácido oleico
18:1 (9)
oxidação
hidratação
oxidação
tiólise
hidratação
ααααββββγγγγ
Luísa Louro, Miguel Mourato, 2006, ISA-DQAA, Química Geral e 
Bioquímica - Metabolismo25Luísa Louro, Miguel Mourato, ISA-, Química Geral e Bioquímica - Metabolismo
Metabolismo dos Lípidos
Formação de corpos
cetónicos (cetogénese):
Quando predomina oxidação de 
lípidos sobre a oxidação de 
glúcidos, há falta de oxaloacetato
há formação de corpos 
cetónicos (cetogénese)
A entrada de acetil-CoA no 
ciclo de Krebs é controlada pelo 
metabolismo dos glúcidos
A entrada de acetil-CoA no 
ciclo de Krebs é controlada pelo 
metabolismo dos glúcidos
acetil-coA
ββββ-hidroxibutirato-desidrogenase
β-cetotiolase
acetoacetil-CoA
3-hidroximetil-3-glutaril-CoA
(HMG-CoA)
acetona
ácido β-hidroxibutírico
ácido 
acetoacético
o acetil-CoA em excesso não 
entra no ciclo de Krebs 
26Luísa Louro, Miguel Mourato,, ISA Química Geral e Bioquímica - Metabolismo
Metabolismo dos Lípidos
A β-oxidação dos ácidos gordos ocorre nos mitocôndrios das 
plantas. No caso da germinação da sementes ricas em lípidos, 
a β-oxidação ocorre nos glioxissomas, associada ao ciclo do 
ácido glioxílico. Neste caso, 
Formação de corpos cetónicos nas plantas:
Formação de corpos cetónicos nos mamíferos:
ex: diabetes tipo I, na 
falta de glucose, os ácidos 
gordos são convertidos em 
corpos cetónicos.
numa dieta muito 
rica em lípidos
Acumulação dos corpos cetónicos no 
sangue (cetonemia) e na urina (cetonuria) 
É importante na conversão
de lípidos em glúcidos que
ocorre durante a 
germinação das sementes
ricas em lípidos
É importante na conversão
de lípidos em glúcidos que
ocorre durante a 
germinação das sementes
ricas em lípidos
A formação de corpos cetónicos
(cetogénese) ocorre no fígado, 
devido ao excesso de acetil-CoA
A formação de corpos cetónicos
(cetogénese) ocorre no fígado, 
devido ao excesso de acetil-CoA
O acetil-CoA resultante da oxidação dos lípidos é convertido
em succinil-CoA pelo ciclo do glioxilato e, subsequentemente, 
em glúcidos.